Kolektory słoneczne (zwane też solarami) są urządzeniami do zamiany energii słonecznej na energię cieplną.
Absorber
Wymiennik ciepła
Izolacja
Pompa cyrkulacyjna
Automatyka sterująca
Kolektory - do czego jeszcze?
Kolektory słoneczne mogą być przydatne nie tylko do przygotowania ciepłej wody użytkowej. Oto kilka przykładów:
Solarne przygotowanie ciepłej wody użytkowej (c.w.u.)
Ogrzewanie słoneczne
Ciepło w procesach przemysłowych
Urządzenia klimatyzacyjne
Elektrownie słoneczne
Uwarunkowania wpływające na wydajności kolektorów ciepła w ciągu roku
Uzyskanie energii cieplnej w ilości 400 do 600 kWh/m2 w ciągu roku jest przy użyciu kolektorów słonecznych całkiem realne, ale zależne od wielu czynników. Ogrzewacze wody, czyli solary wodne, pracują w bardzo różnych warunkach, a wydajność ich pracy jest uwarunkowana wieloma czynnikami. Do najważniejszych w skali roku należą:

Różne bywają też koszty instalacji kolektorów słonecznych. Ceny najtańszych zaczynają się od około 1000 zł, a ceny wysokiej jakości kolektorów sięgają co najmniej 6000 zł za sztukę. Z kolei cena zestawu solarnego wynosi od 6000 zł do 20 000 zł i więcej.
Typy kolektorów słonecznych w zależności od konstrukcji

Kolektory płaskie
Szczególnie często stosowana forma kolektora z płaskim absorberem z zaczernionego metalu (płytki aluminiowe albo miedziane). Niżej umocowane są rurki z czynnikiem grzewczym. Szyba solarna osłaniająca płytę absorbująca wykonana jest zwykle z hartowanego szkła o grubości 4 mm. Rzadziej stosuje się tworzywo sztuczne, jako że jest ono mniej wytrzymałe i ma krótszą żywotność. Szyba nie tylko zapobiega ucieczce gorącego powietrza znad absorbera, ale nie przepuszcza też promieniowania cieplnego na zewnątrz.
Zaletą kolektorów płaskich jest wysoka sprawność optyczna, natomiast wadą – znaczne straty ciepła przy niskiej temperaturze powietrza.

Kolektory próżniowo-rurowe
Są mniej popularne od poprzednich dwóch typów. Absorber występuje tutaj jak w zwykłym kolektorze płaskim, jednak izolacja cieplna jest realizowana poprzez próżnię. Możliwe i konieczne jest okresowe odnawianie próżni przy pomocy pompy próżniowej.

Kolektory próżniowo płaskie
Składają się dużej liczby rur próżniowych, otoczonych metalowymi reflektorami. Odbijają one światło słoneczne na rury zawierające ciemny absorbent. Ten typ wykazuje niższą sprawność grzewczą zimą, kiedy szklane rury pokryją się lodem. Natomiast ich wytrzymałość na czynniki pogodowe nie ustępuje kolektorom płaskim.

Kolektory powietrzne
Czynnikiem przenoszącym ciepło jest powietrze zamiast wody. Otrzymane ciepłe powietrze może być podawane bezpośrednio do budynku i jednocześnie służyć do wentylacji, kiedy pochodzi z zewnątrz. Innym zastosowaniem może być wentylowanie i osuszanie budynków albo produktów rolnych.
Korzyści z instalacji systemu solarnego
- Aby uniknąć nieporozumień, należy podkreślić, że kolektory słoneczne i panele fotowoltaiczne mają zupełnie różne przeznaczenie. Chociaż mogą z daleka wyglądać podobnie, to te pierwsze wykorzystują energią słoneczną do bezpośredniego podgrzewania wody, natomiast drugie – zamieniają promieniowanie słońca w energię elektryczną.
- Kolektory słoneczne podgrzewają wodę użytkową, wodę w instalacji c.o. albo w basenie. Raz inwestując w system solarny, można przez długie lata korzystać z czystej energii słonecznej.